斷層采動(dòng)效應(yīng)及其工程應(yīng)用研究.pdf

1、礦井水害問題是影響和制約我國(guó)煤炭生產(chǎn)及煤炭產(chǎn)量的最大障礙之一。尤其是近幾年來，隨著礦井向深部的不斷延伸，突水災(zāi)害愈發(fā)嚴(yán)重，其中80％突水事故都是由斷層引起的。大量工程實(shí)例表明：絕大多數(shù)斷層突水都是由采動(dòng)影響所引發(fā)的。因此，對(duì)采動(dòng)影響下斷層及圍巖的變形破壞規(guī)律的研究便成為防治斷層突水的關(guān)鍵問題。
　　 本論文從斷層活化突水的影響因素出發(fā)，以淮北礦區(qū)和大屯礦區(qū)煤系地層為基礎(chǔ)，建立了不同的斷層力學(xué)模型，采用數(shù)值模擬的手段，研究了不同影

2、響因素下斷層的采動(dòng)效應(yīng)特征。并結(jié)合龍東礦21煤試采區(qū)F6斷層及任樓礦中五采區(qū)F5斷層的實(shí)際，綜合分析了采動(dòng)影響下斷層及圍巖的變形破壞特征，結(jié)合理論計(jì)算，確定了防水煤柱寬度，為煤礦安全開采提供了科學(xué)依據(jù)。取得的主要成果如下：
　　 (1)在相同的開采條件下，不同影響因素下（地應(yīng)力、斷層與煤層距離）的含斷層底板，其采動(dòng)效應(yīng)不同。水平應(yīng)力越大，底板破壞深度愈大，水平應(yīng)力在垂直應(yīng)力的2倍以內(nèi)時(shí)，斷層的“屏蔽”作用明顯。斷層對(duì)底板破壞深度

3、起控制作用，且斷層距煤層越近，其控制作用越明顯。大于此值時(shí)，斷層“屏蔽”作用消失，其破壞不受斷層影響。
　　 (2)通過正交實(shí)驗(yàn)法對(duì)斷層落差、傾角、寬度對(duì)頂板采動(dòng)效應(yīng)影響做了研究，得出：斷層帶寬度對(duì)項(xiàng)板冒落帶影響最大，傾角次之，落差最小。而斷層傾角對(duì)裂隙帶的高度影響最大，斷層帶寬度次之，落差影響最小。傾角越小，裂隙帶高度越大。
　　 (3)同一煤層斷層兩盤都開采，不同的開采順序其采動(dòng)效應(yīng)不同。斷層為正斷層，單獨(dú)開采兩盤時(shí)